[实用新型]印刷电路板

说明书

技术领域

本实用新型总体涉及电子设备领域。更具体地，本实用新型涉及具有减小的电磁辐射的发射的印刷电路板。

背景技术

印刷电路板(PCB)具有将电子部件(诸如集成电路与电压或电流电源)相互电连接的功能。

有必要使用在电源和集成电路之间插入的解耦电容器，以便利用高频分量提供执行电源电流的值的突然转变所需的电流，并且以便减少由集成电路生成的噪声的传播。

事实上，电源、集成电路和接地路径形成环路，其利用高频分量承载朝向接地的返回电流，其中所述环路是被供给噪声的发射天线，该噪声通过由集成电路吸收的电流的切换生成，其可以引起电磁辐射的发射。此外，甚至印刷电路板的金属迹线可以传播通过吸收电流的切换生成的噪声，并且这一噪声在连接至印刷电路板的接线上传导。所述接线潜在地充当有效发射天线，其还增加来自印刷电路板的电磁辐射的发射。

用于执行对通过由集成电路吸收的电流的切换生成的噪声的过滤的已知技术是将所有电子部件安装在印刷电路板的相同外侧上(用“部件侧部层”指示)，并且使用一个或多个电容器(还被称作“解耦电容器”或“旁路”)，该电容器连接在电源电压和参考电压之间至接地，并且被放置为接近集成电路的电源和接地引脚。解耦电容器连接在集成电路的电源引脚和接地引脚之间：以这种方式，每个解耦电容器产生承载朝向接地的返回电流的局部环路，其中局部环路具有小尺寸并且因此其具有小电感值。这允许减少板的电磁辐射的发射，这是因为具有高频分量的朝向接地的返回电流被限制在具有小尺寸并且因此具有小电感值的环路内，其能够抑制由电源电流的突然转变引起的电源电压的值的动态波动的峰值，并且因此减少来自板的电磁辐射的发射。

因此解耦电容器具有局部储存电荷的功能，能够供应在由电源电流供电的集成电路的操作所需的电源电流的值的突然转变期间所需的电流，从而抑制由电源电流的突然转变引起的电源电压的动态波动的峰值。

在许多情况下，现代集成电路使用具有不同值的两个或更多电压电源进行操作。例如，集成电路包括用于接收较高值(例如，3.3V或5V)的电压的电源引脚以为与集成电路的输入／输出引脚连接的朝向外部的接口电路供电，并且包括用于接收较低值(例如，1.2V或1.8V)的电压的另一电源引脚以为集成电路内部的逻辑电路供电。此外，流经具有最高电压的引脚的电流具有相对低频率分量的趋势，而流经具有最低电压的引脚的电流具有更高频率分量的趋势。

在具有两个或更多电源的集成电路中，需要电分离与电源电压相关的具有高频分量的电流的返回路径和与另一电源电压相关的具有低频分量的电流的返回路径，由此防止由具有高频暂态的电流的切换生成的噪声在板内(例如在接地层或者电源层上)传播；这一传播可以有助于生成共模电流，该共模电流是集成电路安装在其上的板的电磁辐射的大量发射的原因。

与两个电源电压相关的返回电流之间的电分离通常在板的水平获得，该板的水平保持物理的分离：

由电源电压并且利用具有高频分量的电源电流供电的电子器件的朝向接地的返回路径；

与由电源电压并且利用具有低频分量的电源电流供电的电子器件的朝向接地的返回路径。

此外，也在集成电路内维持在由电源电压供电的元件的接地与由另一电源电压供电的元件的接地之间的物理分离并且因此维持电分离：因此，集成电路包括若干接地引脚，每个对应于相应电源电压，以助于星形连接以便将与不同电源电压相关的返回路径相互隔离。

包封在QFP(扁平封装)类型的封装内的集成电路具有朝向外部的连接引脚，其仅被放置在封装的周界的周围。

此外，具有单个暴露的接地焊盘的QFP封装是可用的并且这允许具有沿着封装的周界的针对其它功能可用的更大数目的引脚以及更好的热耗散。所述暴露的接地焊盘通常被放置在封装的顶部或者底部表面的中心处并且利用这一表面的一部分。

已知印刷电路板，该印刷电路板将电子部件安装在板的两个外部层上，例如在其中存在相当大尺寸的集成电路(例如微处理器)的情况下，该集成电路要求高数目的其它电路部件。在这一情况下，电子部件安装在印刷电路板的外层(被指示为“部件侧部层”)上，外集成电路安装在另一外部层(被指示为“焊接侧部层”)上。在其中安装在焊接侧部层上的集成电路的封装是具有单个暴露的接地焊盘的QFP类型的情况下，所述暴露的接地焊盘被焊接在焊接侧部上并且也有必要借由一个或者多个过孔将暴露的接地焊盘与部件侧部层连接，以便帮助QFP封装的热耗散。